立體視覺訓練系統的制作方法

專利名稱：立體視覺訓練系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種立體視覺訓練系統，該系統屬于眼保健技術領 域，用于鍛煉受訓者的眼部肌肉，可用于飛行員的視力訓練、假性近視 患者恢復正常視力、以及防止近視患者的近視程度的進一步惡化等。
背景技術：
近年來，近視防治局限于一些傳統的方法和手段， 一直是眼科界關 注的熱點。如何采取行之有效的措施和方法防治近視，遏止近視發病率 上升的勢頭， 一直是眼科界專家們探索和研究的課題。備受世界眼科界關注和推崇的視覺訓練方法包括眼肌訓練法、色光類視覺訓練、凝視法、周邊區視網膜刺激法等；最經典實用的目艮保健技 術如中醫的穴位按摩法、雙眼合像法、晶體操法、遠霧視法等。人通過立體^L覺看到屏幕中的虛擬現象時所產生的眼內外肌的生理 變化與看到實物時是一樣的。當畫面中的物體或動物從遠到近、從近到 遠地大幅度運動時，相當于在做晶體操，可以充分伸展晶狀體，緩解其 緊張狀態，恢復睫狀肌的調節功能，并可促進眼部血液循環，使眼內肌 排出積聚的代謝物，改善眼部營養，活躍和恢復眼的生理功能。經常受 到這樣的鍛煉，可以解除由于過度看近導致的睫狀肌痙攣，從而去除假性近視和混合性近^L的假性成分，并可增強目艮球對近視的抵御能力。另外，人的雙眼^L軸夾角為5°,在兩個^L網膜一景物的每一個投影 點就形成微小的相位差，即視差。視差是外界景物給予眼的深度信息， 眼睛將這種深度信息傳到大腦，經過加工融合就產生了人的最高級的雙 眼視覺一一立體視覺。視力是引起立體視覺最基本的條件，國內外研究 表明，視力的下降將導致立體視功能的下降，而屈光不正是引起視銳度 下降的最重要因素。雙眼視功能是可以通過鍛煉得到提高的。從這個角 度講，屈光不正接受雙眼視覺鍛煉，有力于視力康復。如果在顯象方式上模擬實現屏幕面積到雙眼這一空間任意角度、任 意景深的目標和任意的運動軌跡，就奠定了虛擬現實技術可以實現復雜、 多樣的眼外肌訓練的基礎。然而，這些有效的訓練方法不容易被普通受訓者完全掌握和正確使 用。當今世界的最新科學技術，如虛擬現實技術、電子計算機技術、數 字投影技術、計算機互動技術、3D引擎技術等還沒有在視覺訓練中得到 應用。為此，本實用新型人一直在致力于"眼吧，，的研發，使得受訓者通 過科技手段得到正確、科學的視覺訓練。實用新型內容本實用新型的目的是提供一種立體視覺訓練系統，其通過計算機虛擬現實技術，依據人眼的視覺生理特點產生動態立體場景，通過觀看該 場景達到健眼護眼的目的。本實用新型的另外一個目的是提供一種立體^L覺訓練系統，其通過 使得受訓者觀看大幅度縱深的立體場景，進行雙眼視覺鍛煉和眼外肌鍛煉。本實用新型的另外一個目的是提供一種立體視覺訓練系統，其把立 體電影、電視技術用于防治近視領域。本實用新型的另外一個目的是提供一種立體視覺訓練系統，其用空 間立體視覺訓練法，開發周邊視野，提高立體視覺，融科技性、趣味性 于一體，是寓健于樂的新穎的眼保健方法。本實用新型的另外一個目的是提供一種立體視覺訓練系統，其充分 考慮到了青少年的年齡特點和性格特點，可在娛樂中輕松健眼。本實用新型的另外一個目的是提供一種立體視覺訓練系統，其防治 近視的重點是合理地鍛煉眼睛，可以根據青少年的基本狀況來制定個性 化的健眼方案，安全、有效。根據本實用新型的第一方面，提供了一種立體視覺訓練系統，用于 眼肌的鍛煉和保健，包括電腦、投影機、投影幕、若千副目鏡、和用于 提高視力的立體圖像片，其中立體播放軟件加載入計算機中，電腦信號 輸入投影機后透射在投影幕上，其特征在于，所述用于提高視力的立體 圖像片中用以使受訓者注視的虛擬目標物使受訓者在注視之時雙眼視線 的相交點在眼前點和眼后點之間循環，以達到最大限度的增加和散開集 合，從而帶動眼睛做大幅度的晶狀體操，所述眼前點是眼前的任意一點， 而所述眼后點是雙眼視線的反向延長線相交于雙眼后的任意一點。優選地，所述立體播放軟件對雙投影機的分辨率及刷新頻率進行整體設置，并將立體視頻對分別輸入兩臺投影機進行播放；所述投影機是經 濟型的低配置裝置。優選地，所述投影才幾采用分辨率1024*768及以下，亮度3500流明 以下的主流配置；電腦采用專用顯卡。優選地，所述目4免使遠近不同的座排達到相同的^L覺效果和訓練效果。根據本實用新型的第二方面，提供了一種立體視覺訓練系統，用于 眼肌的鍛煉和保健，其設置在高2. 5至3. 3米、寬2. 8至3. 5米、長5 至8米的房屋內，包括控制裝置，其為電子計算機及基礎外設，電子 計算機內安裝有播放軟件和用于大幅度訓練眼部肌肉的立體圖像文件；2 臺投影機，其與控制裝置電連接，投影機的前方設立隔離墻面，其上面 的投影用窗孔和投影機的鏡頭位置一致，該隔離墻面使得房屋分成用于 操作所述控制裝置的控制間和用于受訓者接受視覺訓練的受訓間；投影 機吊架，其被固定在房屋的頂棚上，吊裝位置是使鏡頭距離屏幕4. 0至 5. 5米，使投影機離地面2. 0至2. 5米，并且保證投影機的鏡頭正好對準 金屬幕的中心線；金屬屏幕，其設置在受訓間與投影機面對的墻壁的正 中央，呈矩形，幅寬2. 5至2. 8米，下邊緣離地面0. 5至0. 8米，在屏 幕上設有保證立體圖像顯示效果的金屬涂層；受訓者使用的若千副專用 目鏡，其特征在于，所述用于提高視力的立體圖像片具有大于普通立體 影院的視差安排，受訓者望遠幅度是無窮遠，最大限度地降低雙眼集合; 看近的虛擬物體到達雙目艮100 - 200mm。優選地，房屋高2. 6米、寬3.1至3. 3米、長5至6米；鏡頭距離屏幕4. 2至5. 0米，使投影機離地面2. 1至2. 4米；金屬屏幕的幅寬2. 5 至2. 6米，下邊緣離地面O. 6米。優選地，所述專用目鏡備有10副。優選地，所述電子計算機的基礎外設包括鼠標、鍵盤、音箱，軟件 備有USB加密鎖。根據本實用新型的第三方面，提供了立體影院技術在立體視覺訓練 系統中的應用，其特征在于，所述用于提高視力的立體圖像片具有大于 普通立體影院的視差安排，受訓者望遠幅度是無窮遠，最大限度地降低 雙眼集合；看近的虛擬物體到達雙眼100 - 200mm;所述投影機是經濟型的 低配置裝置。根據本實用新型的第四方面，提供了一種立體視覺訓練方法，用于 眼肌的鍛煉和保健，其特征在于，通過加載入計算機中立體播放軟件使 用于提高視力的立體圖像片的信號輸入投影機后透射在投影幕上，所述 用于提高視力的立體圖像片具有大于普通立體影院的視差安排，受訓者 望遠幅度是無窮遠，最大限度地降低雙眼集合；看近的虛擬物體到達雙 眼IOO- 200mm。本實用新型的立體視覺訓練系統用于眼肌的鍛煉和保健，改變了用 于立體影院的立體系統造價高、配置高等缺點，采用了市場上普及型的 投影機及其專門配置的電腦和專用軟件，因此，價格低廉、效果良好。特別是，專用立體播放軟件可對雙投影機的分辨率及刷新頻率進行 整體設置，并將立體視頻對分別輸入兩臺投影機進行播放，因此，可以 降低成本。特別是，立體片的視差設計超越了現有立體片，望遠的時候，幅度 可達無窮遠甚至可最大限度地降低雙眼集合，看近的時候虛擬物體可到 達距離雙眼十幾厘米遠的地步，因此，可實現優良的視力訓練效果。
特別是，通過對目鏡的專用設計，可以讓遠近不同的座排達到相同
的^L覺效果和訓練效果。 附困說明
圖l是根據本實用新型的立體視覺訓練系統的組成原理圖。
具體實施方式
通常情況下，人眼在看物體時，雙眼視線的相交點在眼前；看無窮 遠的物體時，雙眼視線接近平行，無論如何，雙眼纟見線及其延長線的相 交點不可能在眼后。在本實用新型中，通過使受訓者注視虛擬目標物時， 使得雙眼視線的反向延長線的相交點可到達眼后，使眼部睫狀肌得到鍛 煉，從而達到最大限度地增加和散開集合，進而帶動眼睛做大幅度的晶 狀體操。
如

圖1所示，4艮據本實用新型的立體^L覺訓練系統包括電子計算 機及J^出外設(鼠標、鍵盤、音箱等) 一套；2臺投影機3、 4;投影機 吊架一套；金屬幕8—個；和專用目鏡ll若干。
在本實用新型的一個實施例中，備有10副專用目鏡。在本實用新型
的另外一個實施例中，可備有更多副專用目鏡。
立體視覺訓練系統還包括播放軟件和訓練媒體。在本實用新型的一個實施例中，備有USB加密鎖。
根據本實用新型的立體視覺訓練系統設在一房屋內。該房屋的尺寸 應該給每一位受訓者的座位都是合適的位置，從而保證訓練效果。在本 實用新型的一個實施例中，房屋高2. 6米左右，寬3. 1-3. 3米，長度至
少5米。
在本實用新型的一個實施例中，房屋的窗戶在側面(長方向上的側 面)或者離門口近的位置上。
在本實用新型的一個實施例中，金屬投影幕8安裝在沒有窗戶的那一 面墻上。窗戶有嚴實遮光的窗簾遮擋為佳。2540咖的投影幕安裝在房屋 的正面的中心線位置上，高度離地面0.6米。安裝要正，幕布可以采用墻 紙的粘貼方式粘在一塊已經固定在墻上的2540咖的表面很平滑的板材 上。四周用踢腳線壓邊，這樣很節省安裝成本且效果好。
在本實用新型的一個實施例中，在投影機的前面設立一隔離墻面12， 其上面的投影用窗孔和投影機的鏡頭位置一致。鏡頭距離屏幕約4. 2至5 米遠的地方進行吊裝，其在屋頂上的定位點是在中心線偏右68咖處進行 吊裝，這樣可以保證投影機的鏡頭正好在屋的中心線上，也就是金屬幕 的中心線上。
投影機的高度離地面2. 1至2. 4米左右，同時兩臺投影機都能進行 焦距調整，使幕上電腦界面上的字體正好清晰和最亮，使圖像充滿屏幕 地被投射到投影幕上，兩臺投影機投射到投影幕上的圖像相互重合，并
且呈矩形，而不是呈梯形。
投影機架用于吊裝投影機，由固定架和吊架組成，兩臺投影機都安裝到固定架上，同時吊架還要和固定架安裝到一起。吊架的長度可以調 整。
固定架前面還有兩個偏光鏡固定于投影機鏡頭前。
電子計算機及其外設包括電腦桌7、電腦主機、液晶顯示器、鍵盤、 鼠標、鼠標墊、分頻器、轉換器、數據線2根、加密狗等。
主機的顯卡上兩個輸出端口l、 2接出兩條線6、 5分別插到投影機4、 3上，通過轉換的模擬信號線插入上面的VGA視頻數據輸入端上。電腦里 安裝有立體播放專用軟件，以及立體訓練節目。
特別是，在安裝后測試過程中，使用測試視頻，上面的投影機投出 來的是四角紅色十字，下面投射的是四角藍色十字。戴上偏光眼鏡，會 發現屏幕中間的球體是離眼睛很近的，而不是重影。否則是不正確的。
特別是，所有軟件可安裝在D、 E盤等非系統分區上。如果因計算機 故障需要重裝WINDOWS系統時，只需要格式化系統分區(C盤)即可， WINDOWS系統安裝后，將常用軟件備份光盤插入光驅，點擊setup文件進 行軟件安裝，即可恢復使用。
特別是，為方便平時啟動程序，可在WINDOWS桌面上建立一個快捷啟 動圖標。
特別是，可將USB加密鎖插入計算機的USB插口。正常情況下，加 密鎖會自動加載驅動程序。如果發現插入加密鎖后沒有自動加載驅動程 序，只需簡單的文件安裝，這對于本領域的技術人員是公知的常識，不 再詳細討論。
根據本實用新型的立體視覺訓練系統的一個實施例，受訓者10容量為10人左右，均被安排坐在投影機的前下方，可坐2至3排，每排可坐 3至5人。受訓者的數量和座位9的安排以每個人都能夠取得最佳鍛煉效 果為準，這與立體電影院是不同的。
下面，再簡要說明根據本實用新型的立體視覺訓練系統的運行過程。
先把雙投影機都打開；然后，再打開計算機。可使用遙控器打開兩 臺投影機，要有一定的距離才能將兩臺同時打開，兩臺投影機可公用一 個遙控器。打開計算機及音箱，通過投影機投射屏幕上的界面確定系統 屬于正常啟動；此時只有一臺投影機(主顯示器)工作。
啟動正常后，雙擊桌面上的立體視覺訓練系統快捷圖標，播放器界 面啟動，此時會發現投影機經過搜尋信號過程，兩臺都正常顯示windows 窗口，而且是水平跨越模式。如果不是這樣，關閉播放器，再重新點擊 播放器圖標，直到實現雙投影機都收到信號并正常為止。
對于所有受訓者，人手發放一副專用目鏡，用于戴到眼前。如受訓 者是屈光不正帶鏡者，將專用目鏡覆蓋在原矯正鏡上。
用鼠標點擊打開播放器上的"打開"按鈕，選擇訓練媒體文件，點 擊"播放"按鈕，再點擊"全屏播放"(或F5鍵)按鈕，即可使用。
播放結束后，請按F4件，然后關閉軟件，同時關閉計算機，然后用 遙控器按兩下關閉投影機。
特別是，在播放立體節目后，播放管理人員也應該戴上一副偏光鏡 看節目，以體會是否有很好的立體感，否則進行調整。
投影機吊裝好并調整好透射方向后，不要輕易變動。如發現雙投影機的投影面積重疊不好，可進行調整，也可以容易地進行梯形校正。
在看該節目的時候，受訓者不宜用手去觸摸飛來的物體，以免抓傷 其他的受訓者。
正如健身會讓身體和肌肉感覺累和酸痛 一樣，立體鍛煉會讓眼睛感 覺累。如果感覺眼睛疲勞或者出現眼睛累的情況，這屬正常。如果感覺 頭暈甚至要牽倒，則是因為眼睛在鍛煉的過程中，出現了過渡勞累或者 本人比較敏感，眼睛上的反應迅速變為大腦的強烈反應，此時應該坐到 最后一排，或者閉目一會。多次訓練后頭暈現象會減輕以至消失。
特別是，受訓者在觀看節目時不要歪頭，否則立體效果會嚴重受影
響o
設置了根據本實用新型的立體視覺訓練系統的房屋，即"眼吧"的
工作環境如下
環境溫度不宜過高，以室溫為宜。 一般情況下，計算機工作的溫度 在18-22度，如果計算機又長時間工作，則熱量較難散發，計算機將出 現運行出錯、死機等現象，甚至燒毀芯片。
計算機工作環境的相對濕度宜在40%-60%之間。如果濕度過高，會使 電子元件表面吸附一層水膜；如果過分潮濕會使機器表面結露，引起機 器內元件、觸點及引線銹蝕，造成斷路或短路。而濕度過低時容易產生 靜電，靜電荷大量積聚將引起磁盤讀寫錯誤，并可能燒毀半導體器件。
附著在電路板上的灰塵積聚到一定程度，就會引起機器內部線路斷 路，引發故障。潔凈度欠佳還會影響室內人員的健康。不等計算機機箱 內灰塵過多，就應該及時進行清理。對計算機系統來說，電源穩定是最重要的環境因素。低壓和過壓都 會增加計算機元件的壓力、加速元件的老化。電源一直是計算機產生故 障的主要因素，所以，有條件的情況下，優選配備穩壓電源和不間斷電
源(UPS)。如果沒有條件配備穩壓電源，就應盡量避免在電壓波動大的
時候使用計算機。
投影機是一種精密電子產品，它集機械、顯示系統、電子電路技術 于一體。在機械方面，應該嚴防強烈的沖撞、擠壓和震動。因為強震能 造成顯示系統的位移，出現顏色不重合等現象，而光學系統中的透鏡、 反射鏡也會產生變形或損壞，影響圖像投影效果，而變焦鏡頭在沖擊下 會使軌道損壞，造成鏡頭卡死，甚至鏡頭破裂無法使用。眼吧的投影機 是吊裝在蓬頂的，其安裝最好由專業人員安裝。在光學系統方面，應該
注意防塵和通風散熱。投影機顯示系統的每個像素點直徑只有0. 02mm左 右大小，灰塵顆粒足夠把它阻檔。因此，在投影機使用環境中防塵非常 重要，眼吧投影室一定要嚴禁吸煙，因煙塵微粒更容易吸取附在光學系 統中。要經常或定期清洗風口處的濾塵網。在燈源方面，停止使用后不 宜馬上斷電。投影機使用金屬鹵素燈，在點亮狀態時，燈泡兩端電壓 60-80V左右，燈泡內氣體壓力大于10kg/cm，溫度則有上千度，燈絲處 于半熔狀態。因此，在開機狀態下嚴禁震動，搬移投影機，防止燈泡炸 裂，停止使用后不能馬上斷開電源，要讓機器散熱完成后自動停機，在 機器散熱狀態斷電造成的損壞是投影機最常見的返修原因之一。另外，
減少開關機次數對燈泡壽命有益。眼吧采用的幕布是特殊工藝生產的，不同于市面上常見的投影幕。 該幕布最大的特點是表層涂有特殊的涂層，該涂層的完好是幕布正常顯 示投影內容(尤其是立體內容)的前提。所以，在安裝、移動和清理灰 塵時要注意保護涂層，不得用硬物和粗糙的抹布劃傷和擦拭幕布。
以上公開了本實用新型的優選實施例，根據這些公開的內容，本領 域的技術人員還可能做出非實質性的各種修改、變化、替換等等，然而， 這都將落入本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種用于眼肌鍛煉和保健的立體視覺訓練系統，包括電腦、投影機、投影幕、若干副目鏡和用于提高視力的立體圖像片，其中立體播放軟件加載入計算機中，電腦信號輸入投影機后透射在投影幕上，其特征在于，所述用于提高視力的立體圖像片具有大于普通立體影院的視差安排，受訓者望遠幅度是無窮遠；看近的虛擬物體到達雙眼100-200mm。
2. 如權利要求1所述的立體視覺訓練系統，其特征在于， 所述投影機采用分辨率10 2 4 * 7 6 8及以下，亮度3 5 0 0流明以下的 主流配置；電腦采用專用顯卡。
3. —種用于眼肌鍛煉和保健的立體視覺訓練系統，其設置 在高2. 5至3. 3米、寬2. 8至3. 5米、長5至8米的房屋內，包 括控制裝置，其為電子計算機及基礎外設，電子計算機內安 裝有播放軟件和用于訓練眼部肌肉的立體圖像文件；2臺投影機，其與控制裝置電連接，投影機的前方設立隔離 墻面，其上面的投影用窗孔和投影機的鏡頭位置一致，該隔離墻 面使得房屋分成用于操作所述控制裝置的控制間和用于受訓者 接受視覺訓練的受訓間；投影機吊架，其被固定在房屋的頂棚上，鏡頭距離屏幕4. 0至5. 5米，才殳影機離地面2. 0至2. 5米，沖殳影才幾的4竟頭正好對準 金屬幕的中心線；金屬屏幕，其設置在受訓間與投影機面對的墻壁的正中央， 呈矩形，幅寬2. 5至2. 8米，下邊緣離地面0. 5至0. 8米，在屏 幕上設有保證立體圖像顯示效果的金屬涂層；受訓者使用的若干副專用目鏡，其特征在于，所述用于提高視力的立體圖像片具有大于普通 立體影院的視差安排，受訓者望遠幅度是無窮遠；看近的虛擬物 體到達雙眼100 - 200mm。
4. 如權利要求3所述的立體視覺訓練系統，其特征在于， 房屋高2. 6米、寬3. 1至3. 3米、長5至6米；^鏡頭距離屏幕 4. 2至5. 0米，投影機離地面2. 1至2. 4米；金屬屏幕的幅寬2. 5 至2. 6米，下邊參彖離;l也面0. 6米。
5. 如權利要求3所述的立體視覺訓練系統，其特征在于， 所述專用目鏡備有10副。
6. 如權利要求3所述的立體視覺訓練系統，其特征在于， 所述電子計算機的基礎外設包括鼠標、鍵盤、音箱，軟件備有 USB加密鎖。
專利摘要一種立體視覺訓練系統，用于眼肌的鍛煉和保健，包括電腦、投影機、投影幕、若干副目鏡、和用于提高視力的立體圖像片，其中立體播放軟件加載入計算機中，電腦信號輸入投影機后透射在投影幕上，其特征在于，所述用于提高視力的立體圖像片中用以使受訓者注視的虛擬目標物使受訓者在注視之時雙眼視線的相交點在眼前點和眼后點之間循環，以達到最大限度的增加和散開集合，從而帶動眼睛做大幅度的晶狀體操，所述眼前點是眼前的任意一點，而所述眼后點是雙眼視線的反向延長線相交于雙眼后的任意一點。本實用新型通過計算機虛擬現實技術，依據人眼的視覺生理特點產生動態立體場景，通過觀看該場景達到健眼護眼的目的。
文檔編號A61H5/00GK201143282SQ20072014978
公開日2008年11月5日 申請日期2007年6月22日 優先權日2007年6月22日
發明者李書印, 樊舒非 申請人:北京眼吧科技有限公司